USB พอร์ทสามัญประจำบ้านที่เปลี่ยนโลกด้วยความเรียบง่าย

Highlights:

• อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในชีวิตประจำวันส่วนมากจะรองรับการชาร์จไฟและส่งข้อมูลด้วยพอร์ท USB
• พอร์ท USB เกิดขึ้นมาเพื่อแก้ปัญหาการต่อพ่วงอุปกรณ์ที่ยุ่งยากในสมัยก่อน ไม่ว่าจะเป็นขั้นตอนหรือความหลากหลายของพอร์ทเอง
• เทคโนโลยีพอร์ท USB ล่าสุด คือ USB 4.0
• USB แต่ละเวอร์ชันมีความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูลแตกต่างกันออกไป
• แม้ว่าหน้าตาของ USB จะไม่เหมือนกันแต่จะมีมาตรฐานการเชื่อมต่อและความเร็วอ้างอิงกับเวอร์ชัน
• หน้าตาที่แตกต่างกันไปของ USB นั้นขึ้นอยู่กับประเภทอุปกรณ์ที่ใช้งาน เช่น ขนาดอุปกรณ์ เป็นต้น

--------------------

          การส่งต่อข้อมูลสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยุคใหม่นั้นมีทั้งรูปแบบการใช้สายสัญญาณและการเชื่อมต่อแบบไร้สาย ซึ่งการเชื่อมต่อผ่านสายนั้นสามารถใช้งานได้ทุกทีไม่ต้องมีเครือข่ายรองรับทำให้สามารถใช้งานได้สะดวก มีต้นทุนต่ำ และมีตัวเลือกให้ใช้งานอย่างหลากหลาย โดยการเชื่อมต่อผ่านสายที่มีการใช้งานอย่างกว้างขวางมากที่สุด คือ การเชื่อมต่อผ่านพอร์ท USB

 

          เมื่อโลกนี้มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่หลากหลาย ไม่ว่าจะกล้องถ่ายรูป สมาร์ทโฟน อุปกรณ์สวมใส่อัจฉริยะ ของเล่น คอมพิวเตอร์ อุปกรณ์เหล่านี้ล้วนต้องการการเชื่อมต่อเพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูล ไม่ว่าจะเป็นการนำเข้า (Import) หรือการส่งออก (Export) รวมถึงยังต้องการการประจุพลังงานเพื่อให้แบตเตอรี่ภายในุปกรณ์สามารถจ่ายพลังงานในการใช้งานได้อีกด้วย
 

          แม้ว่าปัจจุบันจะมีการเชื่อมต่อไร้สายเพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลและประจุพลังงาน แต่การเชื่มต่ผ่านสายช้อมูลนั้นเป็นวิธีที่ทำได้ง่าย รวดเร็ว และมีความเสถียรสูงกว่า ซึ่งการเชื่มต่อผ่านสายเหล่านี้นั้นมีหลากหลายประเภทขึ้นอยู่กับพอร์ท (Port) ที่รองรับ ไม่ว่าจะเป็นพอร์ท Lan, FireWire, MIDI, PS2, Display Port หรือ HDMI เป็นต้น

 

          ซึ่งพอร์ทเหล่านี้มีการส่งข้อมูลในระดับความเร็วที่แตกต่างกัน บ้างส่งข้อมูลภาพอย่างเดียว บ้างส่งภาพและเสียง ในขณะที่ส่วนใหญ่ส่งข้อมูลได้อย่างหลากหลาย ซึ่งความหลากหลายของพอร์ทนี้เองที่สร้างปัญหาให้กับทั้งผู้ผลิตและผู้ใช้ ปัญหาที่เกิดขึ้น คือ ความจำเป็นที่จะต้องมีสายและหัวต่อที่หลากหลายเพื่อให้ใช้งานได้กับอุปกรณ์ที่มี บางครั้งการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ที่มีพอร์ทแตกต่างกันอาจจำเป็นต้องหาตัวแปลงหรือหัวแปลงพอร์ทเพื่อให้สามารถใช้งานได้ เพื่อยุติปัญหาที่เกิดขึ้นจึงได้มีการคิดค้นพอร์ทที่เป็นสากลอย่างพอร์ท USB ขึ้นมา

แล้วพอร์ท USB คืออะไร?
          พอร์ท USB ที่เราใช้กันเป็นประจำทุกวันนี้มีชื่อเต็ม ๆ ว่า Universal Serial Bus ซึ่งเป็นพอร์ทการเชื่อมต่อแบบ Plug and Play ที่พอเชื่อมต่อปุ๊บก็สามารถใช้งานได้ปั๊บ มีหน้าที่หลัก ๆ คือ การทำหน้าที่เชื่อมต่อสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์กับอุปกรณ์ต่อพ่วงต่าง ๆ เช่น เครื่องปรินท์, แป้นคีย์บอร์ด, เมาส์, DAC เครื่องเสียง หรือ External Hard Disk

          การใช้งานพอร์ท USB ในปัจจุบันนั้นไม่ได้เป็นการใช้งานเพื่อการส่งข้อมูลอย่างเดียว แต่ยังสามารถใช้ในการจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์ต่อพ่วงได้อีกด้วย เช่น การต่อกับ External Hard Disk ขนาดเล็ก, การชาร์จพลังงานให้กับสมาร์ทโฟน, กล้องนิรภัย หรือการใช้งานกับอุปกรณ์พกพาชนิดต่าง ๆ ได้อย่างหลากหลายเนื่องจากตัวพอร์ทเองมีหลายเวอร์ชัน และมีขนาดที่เล็กลงเรื่อย ๆ ในขณะที่ความสามารถในการส่งข้อมูลก็รวดเร็วขึ้นสวนทางกับขนาด ซึ่งเบื้องต้นสามารถแบ่งเวอร์ชันได้ดังนี้

• USB 1.0 ถือเป็น USB เวอร์ชันแรกมีความเร็วในการเชื่อมต่ออยู่ที่ 1.5 Mbps (Megabit Per Second)
• USB 1.1 มีความเร็วการเชื่อมต่ออยู่ที่ 12 Mbps
• USB 2.0 เป็น USB ที่มีอายุการใช้งานในตลาดมายาวนาน มีความเร็วอยู่ที่ 480 Mbps มักเป็นพอร์ทที่ใช้เชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงที่ไม่ต้องการความเร็วในการใช้งานสูงอย่างเช่น เครื่องปรินท์, เมาส์ หรือ คีย์บอร์ด
• USB 3.0 เป็นพอร์ทการเชื่อมต่อที่มีความเร็วสูงถึง 5 Gbps (Gigabit Per Second) ถือเป็นพอร์ทมาตรฐานสำหรับการส่งข้อมูลในยุคสมัยนี้โดยเฉพาะกลุ่ม External Hard Disk
• USB 3.1 ความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูลอยู่ที่ 10 Gbps
• USB 3.2 ความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูลอยู่ที่ 20 Gbps
• USB 4 เทคโนโลยีล่าสุด มีความเร็วการเชื่อมต่ออยู่ที่ 40 Gbps

 

          นอกเหนือจากเทคโนโลยีแล้วพอร์ท USB เองยังมีรูปร่างหน้าตาที่แตกต่างกันออกไป เช่น USB Type A ซึ่งเป็นรูปร่างหน้าตาสามัญที่พบได้บ่อยที่สุด, USB Type B ที่มักจะอยู่กับเครื่องปรินท์, Micro USB ที่มักใช้กับอุปกรณ์ขนาดเล็ก เช่น เครื่องเล่น MP3 และ USB Type C ที่พบเจอได้บ่อยครั้งในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยุคปัจจุบัน ไม่ว่าจะเป็นคอมพิวเตอร์พกพา, Tablet หรือ Smart Device เป็นต้น

          แม้ว่าหน้าตาของ USB จะมีหลายแบบย้อนแย้งกับความต้องการ ณ เวลาแรกเริ่ม แต่ความหลากหลายนี้ก็มีเงื่อนไขที่ชัดเจนอยู่ ซึ่งจะขึ้นอยู่กับขนาดและความต้องการความเร็วของอุปกรณ์ในการใช้งาน โดยทุกรูปแบบหน้าตาจะต้องยึดโยงอยู่กับเวอร์ชันที่กำหนดให้ใช้งานเป็นหลัก

 

          ถึงแม้ USB จะมีการใช้งานอย่างแพร่หลายกว้างขวาง แต่การเกิดขึ้นของเทคโนโลยีใหม่ ๆ ที่มีความเร็วสูงมากกว่าเดิม หรือมี Ecosystem กึ่งบังคับก็ทำให้พอร์ทเชื่อมต่อยังคงหลากหลายอยู่ดี ทำให้สหภาพยุโรปได้ออกกฎข้อบังคับให้ในอนาคตอันใกล้นั้นทุกอุปกรณ์ที่มีพอร์ทเชื่อมต่อหลักพอร์ทเดียว เช่น สมาร์ทโฟนจะต้องใช้งาน USB Type C เพื่อลดปัญหาความสิ้นเปลืองของทรัพยากรที่เกิดขึ้น

 

          หากคุณลองดูเครื่องมือใกล้ตัว อุปกรณ์ที่ใช้กันอยู่ในชีวิตประจำวันที่มีการส่งข้อมูล มีพลังงาน หรือมีการประมวลผล คุณจะเห็นได้เลยว่าอุปกรณ์เหล่านี้ส่วนใหญ่จะมาพร้อมกับพอร์ท USB ทั้งสิ้น ซึ่งการที่อุปกรณ์จากหลากหลายค่าย ต่างแบรนด์ ต่างชนิด หันมาใช้พอร์ทเดียวกันได้อาจเรียกได้ว่า แนวคิดของพอร์ทสามัญประจำบ้านของ USB นั้นประสบความสำเร็จเป็นอย่างดีก็ว่าได้ แต่รู้ไหมครับว่า USB นั้นมีที่มาอย่างไร?

 

USB ชัยชนะของความเรียบง่าย
​​​​​​​          อย่างที่ได้เล่าไปในตอนต้นว่าปัญหาหลักในการเชื่อมต่อที่มี คือ ความหลากหลายของพอร์ทที่มีมากมายเกินไป และกลายเป็นปัญหาในการเชื่อมต่อที่น่าเบื่อหน่ายอย่างเหลือเชื่อ ซึ่ง Ajay Bhatt ผู้เชี่ยวชาญด้านคอมพิวเตอร์เองก็ยังส่ายหัวกับสิ่งที่เกิดขึ้น

          Ajay Bhutt นั้นเป็นเจ้าหน้าที่ด้านสถาปัตยกรรมของชิปเซ็ตอาวุโสของ Intel ที่ต้องเจอกับความปวเศียรเวียนเกล้าในการเชื่อมต่อปรินท์เตอร์รุ่นใหม่เข้ากับคอมพิวเตอร์ของภรรยาในปี 1990 ซึ่งใช้เวลาในการดำเนินการสูงและยังน่าหงุดหงิดอีกด้วย ที่น่าหงุดหงิดนั้นเป็นเพราะการติดตั้งอุปกรณ์ใหม่ ๆ ไม่ใช่เรื่องง่ายแค่เสียบ USB แล้วลงไดรฟ์เวอร์อย่างปัจจุบัน แต่ในสมัยก่อนที่ทุกอย่างต้องเสียบเข้าข้างหลังคอมพิวเตอร์นั้นจะต้องเปิดตัวเคสและใส่การ์ดสำหรับการเชื่อมต่อตัวใหม่เข้าไปอีกด้วย ไหนจะต้องมีการจัดเรียงสายวางระบบเดิมให้เข้ากับระบบใหม่ หลายครั้งเรื่องง่าย ๆ ที่เกิดขึ้นในปัจจุบันกลับเป็นเรื่องที่ต้องลองผิดลองถูกทุกครั้ง ต้องรีสตาร์ทเครื่องวนไปเวียนมาเพื่อดูว่าระบบมอเห็นการ์ดหรือยัง แล้วมองเห็นตัวอุปกรณ์เชื่อมต่อไหม

 

          ซึ่งปัญหาอันน่าปวดเศียรเวียนเกล้านี้กลายเป็นโอกาสที่ Bhatt มองเห็น และทำให้กระบวนการต่าง ๆ มีความเรียบง่ายมากขึ้น กระบวนการทางการออกแบบและวิศวกรรมต่าง ๆ ก็เรียกได้ว่ามีความท้าทายในระดับหนึ่งแต่ไม่อยากเกินมือของผู้เชีย่วชาญที่มีความเข้าใจ แต่ความ้ทาทายที่สำคัญกว่า คือ จะโน้มน้าวให้ตลาดส่วนใหญ่หันมาใช้อย่างไรเสียมากกว่า

 

          อาจจะต้องบอกว่าโชคดีด้วยที่ Bhatt นั้นได้ทำงานอยู่ในยักษ์ใหญ่อย่าง Intel การผลักดันและพัฒนาเข้าสู่ตลาดจึงไม่ใช่เรื่องที่เป็นไปไม่ได้ โดยแผงวงจรแรกที่มีการบูรณาการ USB เข้าไปนั้นเกิดขึ้นในปี 1995 และ Intel ได้เปิดตัวออกสู่สาธารณะในเดือนมกราคมปี 1996 แน่นอนว่าชื่อของ Intel นั้นเป็นแรงส่งที่มีน้ำหนักมีเสียงที่ดัง แต่สิ่งที่เป็นเชื้อไฟอย่างดี คือ ความสามารถในการใช้งานที่ง่าย แก้ปัญหาจุดกวนใจที่ผู้ใช้งานคอมพิวเตอร์ทุกคนต่างออกอาการหัวร้อนและเบื่อหน่ายได้เป็นอย่าดี เรียกได้ว่าจี้ใจดำกันตรงจุดจึงทำให้ตลาดให้การยอมรับโดยไวหลังจากที่ Intel เปิดตัวเทคโนโลยีใหม่นี้ขึ้นมานั่นเอง

 

          ความสำเร็จของ USB นั้นต้องบอกว่าสามารถแก้ปัญหาได้อย่างตรงจุดด้วยความเรียบง่าย การทำงานและขั้นตอนต่าง ๆ สามารถเกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็ว เปลี่ยนงานที่เคยเป็นของผผู้เชี่ยวชาญให้เป็นกิจกรรมที่ใครก็สามารถใช้งานได้ ทั้งยังมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องให้เข้ากับเงื่อนไขต่าง ๆ ของอุปกรณ์และความเร็วที่ต้องการอีกด้วย

 

ทศธิป สูนย์สาทร
ผู้หลงใหลในเสียงดนตรี ความงาม และเทคโนโลยี

---------------------
Ref:

• https://www.fastcompany.com/3060705/an-oral-history-of-the-usb
• https://techterms.com/definition/usb
• https://www.pcmag.com/encyclopedia/term/usb
• https://www.lifewire.com/what-is-a-usb-port-818166
• https://history-computer.com/products/usb-complete-history-of-the-universal-serial-bus/
• https://www.electronicshub.org/types-of-computer-ports/
• https://www.bbc.com/news/technology-58665809